选修原子结构§1-1（暑）

A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定

（2）当碳原子的核外电子由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，下列说法正确的是（ ）

A．碳原子由基态变为激发态 B．碳原子由激发态变为基态 C．碳原子要从外界环境吸收能量 D．碳原子要向外界环境释放能量

（3）当氢原子中的电子从2p能级，向其他低能量能级跃迁时( )

A．产生的光谱为吸收光谱 B．产生的光谱为发射光谱 C．电子的势能将升高 D．电子的势能将降低

五、电子云与原子轨道

5-1电子运动的特点：①质量极小 ②运动空间极小 ③极高速运动。

电子运动不能用牛顿运动定律来描述，只能用统计学的观点来描述，即只能确定它在原子核外各处出现的概率。 ρ＝

PV 式中，P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，P/V称为概率密度，用ρ表示。

5-2电子云: 电子在原子核外出现的概率密度分布图看起来像一片云雾笼罩在原子核周围，因而被形象地称作电子云。

5-2电子云轮廓图——原子轨道

把电子在核外空间出现概率P＝90%的空间圈出来，用以表示电子云轮廓的形状，称为电子云轮廓图。它反映了核外电子在一定空间的运动状态。电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。

s的原子轨道是球形的，能层序数越大，原子轨道的半径越大。

p的原子轨道是哑铃形状，每个P能级有3个轨道，它们互相垂直，分别以px、py、pz为符号。 p原子轨道的平均半径也随能层序数增大而增大。 x z z y x 2s

s电子的电子云轮廓图

y x 3s y x px y x Py

Pz y y z z z z 1s

px、py、pz的电子云轮廓图

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不同能层的能级、原子轨道和电子云轮廓图

电子云轮廓图 能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 形状 K L 2p 3s M 3p 3d 4s 4p N 4d 4f 六、泡利原理和洪特规则

电子在空间的运动状态用能层（n）、能级（s、p、d、f）、以及原子轨道在空间的取向来进行描述，除此之外，电子还有一种状态叫做自旋，用上下箭头（↑和↓）表示。 6-1泡利不相容原理

在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反。这个原理称为泡利原理。 6-2电子排布图——轨道表示式（用方框表示一个原子轨道，用箭头表示电子。能量不同的轨道要间隔开来，能量相同的轨道并列）

1s 2s 2p 取向 1s 2s 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1s 2s 球形 球形 2px、2py、2pz 哑铃形 相互垂直 3s 球形 3px、3py、3pz 哑铃形 相互垂直 ?? 4s ?? 球形 ?? 4px、4py、4pz 哑铃形 相互垂直 ?? ?? ?? ?? ?? ?? 例如： ↓ ↑ ↑ 9F的电子排布图： ↓3Li的电子排布图：↑

1s 2s ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↑ 1s 2s 2p

3s 3p 13Al的电子排布图：

↓↑ ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↑ 【思考】试用泡利原理解释各能层最多容纳的电子数为2n2。

【典例分析】：（2009-上海）以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是（ ）

A．：He B． C．1s2 D．

【典例分析】： 前四周期中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有_________种。写出其基态原子的电子排布式，并指出它们在元素周期表中的位置（周期、族）。

6-3洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则称为洪特规则。

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1s 2s 2p 1s 2s 2p ↓↑ 如：7N的电子排布图： ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ， 8O的电子排布图： 6-4洪特规则的特例

↓↑ ↑↓ ↑ ↑ 能量相同的轨道全充满、半充满或全空的状态一般比较稳定。电子在轨道中排布时，将尽可能按此排布以使能量降低。

例如：28Ni的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，29Cu的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，而不是1s22s22p63s23p63d94s2

【典例分析】：1，下列原子的外围电子排布式不正确的是（ ）

A．Ti：3d25s2 B．Cr：3d44s2 C．Ar：3s23p6 D．Ni：3d64s2 ,2，按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。

A原子中只有一个能层且只含1个电子；B原子的3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C原子的2p轨道上有1个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反；D原子的第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的最外层电子排布式为3s23p6。

（1）元素符号：A________、B________、C________、D________、E________。 （2）写出D原子的电子排布图

（3）写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式 （至少写出4个）。 （4）要判断太阳上是否含有E元素，可采用的方法是_______________。 【课堂练习4】： （1）写出5、6、12、15号元素核外电子排布轨道式。

（2）下列①～⑤表示的是第二周期中一些原子的核外电子排布，回答以下问题：

①

② ③ ④ ⑤

a．存在错误的是_________，错误的原因是_______________。画出正确的电子排布图 b．代表B原子的电子排布图的是__________，代表O原子的电子排布图的是____________。 （3）下面的电子排布式是否正确？如不正确，请指出错误原因，并写出正确的电子排布式。

①27Co：1s22s22p63s23p63d84s1 ②32Ge：1s22s22p63s23p64s23d104p2 （4）写出24号、35号元素的电子排布式。

（5）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。

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① ↑ ↑ ↑ ↑ ② ↑ ↓ ↑ ↓ ③ ↑ ↑ ↑ ↑ ↓↑ ↓↑ ↓↑ ↓↑ ④ ↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ⑤ ↑ ↑ ↑ ↓ ↓ ↑ ⑥ ↓ 违反泡利不相容原理的有__________，违反洪特规则的有__________。 （6）下列原子的外围电子排布中，那一种状态的能量较低？试说明理由。

①氮原子： A． ↓ ↑ ↓ ↑ ↑ B． ↓↑ ↑ ↑ ↑ __________；

2p 2s 2p 2s

②钠原子：A．3s1； B．3p1____________________； ③铬原子：A．3d54s1；B．3d44s2____________________。 对应练习

1．若某原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（ ）

A．该元素基态原子中共有3个电子 B．该元素原子核外有5个电子层 C．该元素原子最外层共有3个电子 D．该元素原子M能层共有8个电子

2．下列基态原子的电子排布式中其未成对电子数最多的是( )

A．1s22s22p63s23p63d64s2 B．1s22s22p63s23p64s1 C．1s22s22p63s23p63d54s1 D．1s22s22p63s23p63d104s1

3．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )

A．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云 B．s电子云呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动 C．p电子云呈哑铃形，随着能层的增加，p轨道数量也在增多 D．与s电子云相同，p电子云的平均半径随能层的增大而增大

4．以下电子排布式表示基态原子电子排布的是( )

A．1s22s22p63s13p3 B．1s22s22p63s23p63d104s1 4p1 C．1s22s22p63s23p63d24s1 D．1s22s22p63s23p63d104s24p1

5．下列电子排布式或电子排布图正确的是( )

A．Br的电子排布式：[Ar]3d104s24p6 B．Ca原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d2

－

1s 2s 2p 1s 2s 2p C．N原子的电子排布图： D．C原子的电子排布图 6．下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是( )

↓↑ ↓↑ ↑↓ A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子

B．2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和最外层电子排布式为2s22p5的原子 C．M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子

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